JPH1089130A - エンジンのスロットル弁開度制御装置 - Google Patents

エンジンのスロットル弁開度制御装置

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Publication number
JPH1089130A
JPH1089130A JP24644696A JP24644696A JPH1089130A JP H1089130 A JPH1089130 A JP H1089130A JP 24644696 A JP24644696 A JP 24644696A JP 24644696 A JP24644696 A JP 24644696A JP H1089130 A JPH1089130 A JP H1089130A
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JP
Japan
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throttle valve
valve opening
opening
target
egr
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Application number
JP24644696A
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English (en)
Inventor
Yutaka Ogiwara
豊 荻原
Masao Nakamura
正生 中村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転性を確保しつつ、大量のEGRを行う。 【解決手段】 エンジンの運転状態に基づいて目標EG
R率を設定し、EGR弁を駆動する一方、アクセル開度
に基づいて目標スロットル開度を設定し、電制スロット
ル弁を駆動するエンジンのスロットル開度制御装置にお
いて、エンジンの減速状態を検出する減速検出手段G
と、減速状態の検出時に目標スロットル開度を補正する
ことによりEGR弁の閉弁に略同期させて電制スロット
ル弁を閉弁する閉弁同期手段Hとを設け、大量のEGR
が行われた状態から減速した場合でも燃焼室内の空気量
不足を解消して、過剰なEGRガスによる失火を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気還流を行う車
両用エンジンのスロットル弁開度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ワイヤを介してアクセルペダルに
連動する機械式スロットル弁に代わり、アクセル開度セ
ンサにより検出されるアクセル開度(アクセルペダルの
踏込み量)等に基づくコントロールユニットからの指令
信号によりモータを介して開度制御される電制スロット
ル弁が開発されている。
【0003】ところで、従来、大量に排気還流(以下、
EGRという)を行うエンジンでは、スロットルを全閉
とする減速状態ではEGRを停止することで運転性を確
保するように制御されている。また、上述の制御による
EGR停止の指令に対してEGR弁を駆動するモータ等
に応答遅れが生じた場合には、EGR弁の閉弁タイミン
グが遅れ、過剰な不活性ガスにより失火することも考え
られる。このため、さらに供給燃料の増量、点火時期の
変更、アイドル・スピード・コントロール弁(以下、I
SC弁という)の開度調節等の補正を行うことで、より
確実に運転性を確保できるような工夫もなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空燃比
や点火時期の補正量には運転性の面から限界があり、I
SC弁の容量等にも設置スペースやコストの面から限界
があった。このように制限された補正の範囲内では、減
速状態での運転性を確保しつつ、より大量のEGRを行
うのは困難であるという問題点があった。このことは、
燃費やNOx 低減効果をより向上させるための妨げとな
っていた。
【0005】本発明はこのような従来の問題点に鑑み、
電制スロットル弁を利用して減速時のスロットル弁開度
を補正することにより、より大量のEGRを行うことの
できるエンジンのスロットル弁開度制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、図1に示すように、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段Aと、検出された運転状態に
基づいて目標EGR率を設定し、少なくとも所定の減速
条件が充たされたときには前記目標EGR率を略0に設
定する目標EGR率設定手段Bと、設定された目標EG
R率になるようにEGR弁を駆動するEGR弁駆動手段
Cと、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段D
と、検出されたアクセル開度に基づいて目標スロットル
弁開度を設定する目標スロットル弁開度設定手段Eと、
設定された目標スロットル弁開度になるように電制スロ
ットル弁を開閉駆動するスロットル弁駆動手段Fとを備
えるエンジンのスロットル弁開度制御装置において、前
記エンジンの減速状態を検出する減速検出手段Gと、前
記減速状態の検出時に前記目標スロットル弁開度を補正
することにより前記EGR弁の閉弁に略同期させて前記
電制スロットル弁を閉弁する閉弁同期手段Hとを設け、
大量のEGRを行った状態から減速した場合でも燃焼室
内に十分な空気量を確保する。
【0007】そして、前記閉弁同期手段は、請求項2に
係る発明のように、前記目標スロットル弁開度を、前記
減速状態の検出時に固定し、前記所定の減速状態が充た
されたときから徐々に減少させれば、EGR弁の応答遅
れに合わせてスロットル弁開度を補正できる。また、前
記目標スロットル弁開度の減少補正は、例えば請求項3
に係る発明のように、前回設定された目標スロットル弁
開度から所定値を減算した値を次の目標スロットル弁開
度として設定すればよい。
【0008】そして、請求項4に係る発明のように、前
記アクセル開度が全閉であることを前記所定の減速条件
とすれば簡便である。また、前記減速検出手段は、請求
項5に係る発明のように、前記アクセル開度検出手段の
検出するアクセル開度が所定期間に所定量以上減少した
ときに、前記目標EGR率が略0に設定される減速状態
と判定する構成とすれば容易である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図2は、本発明のスロットル弁開
度制御装置のシステム構成の一例である。エンジン1の
吸気通路2には電制スロットル弁3が設けられ、これに
より吸入空気量が制御される。スロットル弁3を通過し
た空気は、燃料噴射弁4から噴射される燃料と混合され
て燃焼室5内に導かれ、点火プラグ6のスパークによる
燃焼の後、排気通路7へ排出される。また、排気通路7
と吸気通路2とを結ぶEGR通路8には、EGR量を調
整するEGR弁9が設けられている。
【0010】コントロールユニット10には、アクセル開
度Ac を検出するアクセル開度センサ11、クランク軸の
回転に同期して信号を出力するクランク角センサ12、吸
気通路2に設けられ吸入空気量Qa を検出するエアフロ
ーメータ13等の、各種センサからの信号が入力されてい
る。そして、コントロールユニット10は、アクセル開度
Ac に基づいて目標スロットル弁開度tTVOを演算
し、これに対応した指令信号により電制スロットル弁3
を駆動する電動モータ14を制御する。
【0011】また、コントロールユニット10は、エンジ
ンの回転速度Ne と吸入空気量Qaとから基本燃料噴射
量Tp を決定し、これに各種補正を加えた値に基づいて
燃料噴射弁4を制御する。さらに、コントロールユニッ
ト10は、エンジンの回転速度Ne と基本燃料噴射量Tp
とに基づいて目標EGR率tEGRを演算し、これに対
応した指令信号によりEGR弁9を駆動する電動モータ
15を制御する。
【0012】次に、図3〜図4に従って、本発明の装置
による制御の流れを説明する。図3は、EGR弁の制御
を行うフローチャートであり、所定時間毎に実行され
る。先ずステップ1(図中S1と表記する、以下同様)
で、コントロールユニット10は、エンジン回転速度Ne
と基本燃料噴射量Tp とを読み込む。このステップ1が
運転状態検出手段に相当する。
【0013】ステップ2ではこれらの値から、所定のマ
ップを参照して目標EGR率tEGRを設定する。次の
ステップ3では、アクセル開度Ac を読込み、Ac が全
閉であるという所定の減速条件を充たすか否かを判定す
る。この判定は、アクセル開度センサ11の出力に基づい
て行ってもよいが、アクセル開度センサ11とは別系統で
設けられた図示しないアイドルスイッチ(アクセル開度
全閉のときにオンになる)の出力に基づいてもよい。
【0014】アクセル開度Ac が全閉でない場合には、
ステップ5に進む。一方、アクセル開度Ac が全閉であ
った場合には、ステップ4に進み、目標EGR率tEG
Rの値を0に設定し直した後にステップ5に進む。この
ステップ2〜ステップ4が目標EGR率設定手段に相当
する。そして、ステップ5では、設定された目標EGR
率tEGRの値になるように、電動モータ15に指令信号
を送出してEGR弁9を開閉制御する。このステップ5
がEGR弁駆動手段に相当する。
【0015】尚、ステップ1およびステップ2とステッ
プ3との処理の順番は逆でもよく、同時並行で処理する
ように構成してもよい。図4は、電制スロットル弁の制
御を行うフローチャートであり、所定時間毎に実行され
る。先ずステップ11で、コントロールユニット10はアク
セル開度Ac を読み込む。このステップ11がアクセル開
度検出手段に相当する。
【0016】次のステップ12では、電制スロットル弁3
が閉弁制御状態(閉弁制御過程)にあるか否かを表示す
るフラグFLの値を判定する。ここで、電制スロットル
弁3が閉弁制御状態にないことを示すFL=0である場
合にはステップ13に進む。一方、電制スロットル弁3の
閉弁制御状態を示すFL=1である場合にはステップ19
に進む。
【0017】ステップ13では、アクセル開度Ac とその
前回値Ac-old との差ΔAc =Ac−Ac-old を演算し
て、アクセル開度の変化を検出する。続くステップ14で
は、ΔAc と所定値aとを比較して、目標EGR率が略
0に設定される減速状態か否かを判定する。このステッ
プ13〜ステップ14が減速検出手段に相当する。
【0018】ΔAc が所定値aよりも大きい(プラス
側)場合には、減速状態ではないと判断し、ステップ15
で、予め記憶してあるテーブルを参照して、アクセル開
度Acに応じた目標スロットル弁開度tTVOを設定す
る。このステップ15が目標スロットル弁開度設定手段に
相当する。一方、ステップ14の判定でΔAc が所定値a
以下(マイナス側)である場合には、減速状態にあると
判断して、次のステップ16に進む。
【0019】ステップ16では、アクセル開度Ac が全閉
か否かを判定する。この判定も、図3のステップ3の判
定と同様、アクセル開度センサ11の出力(ステップ11で
読み込んだ) に基づいてもよく、図示しないアイドルス
イッチの出力に基づいてもよい。ステップ16の判定でA
c が全閉ではない場合には、ステップ17で、目標スロッ
トル弁開度tTVOに前回値tTVO-oldの値をそのま
ま設定する。
【0020】一方、アクセル開度Ac が全閉である場合
には、電制スロットル弁3が閉弁制御状態に入るので、
ステップ18に進み、フラグFLの値を1にする。そして
次のステップ19で、目標スロットル弁開度tTVOの値
として、前回値tTVO-oldから所定値ΔTVOを減算
した値を設定する。この目標スロットル弁開度tTVO
の減少補正には他にも様々な方法が考えられる。例え
ば、前述した図2の装置にEGR弁9の実開度を検出す
るリフトセンサ18を設けた場合には、リフトセンサ18の
出力に基づいて算出されるEGR弁開度の変化率ΔLif
t と前回設定された目標スロットル弁開度tTVO-old
との積を、前回設定された目標スロットル弁開度tTV
O-oldから減算した値を次の目標スロットル弁開度tT
VOとして設定する構成としてもよい。
【0021】次のステップ20では、前段で設定された目
標スロットル弁開度tTVOの値が所定値b以下になっ
たか否かを判定する。ここで、所定値bはアクセル開度
Ac全閉時の要求スロットル弁開度である。このステッ
プ20の判定で、目標スロットル弁開度tTVOの値が所
定値bより大きい場合には、電制スロットル弁3は閉弁
制御中であると判断し、ステップ23に進む。
【0022】一方、目標スロットル弁開度tTVOの値
が所定値b以下である場合には、電制スロットル弁3の
閉弁制御は終了したものと判断し、ステップ21で目標ス
ロットル弁開度tTVOの値をbに調整した後、ステッ
プ22でフラグFLの値を0にする。上記ステップ16〜ス
テップ22が閉弁同期手段に相当する。
【0023】そして、ステップ23では、上記ステップ1
5、ステップ17、ステップ19およびステップ22のいずれ
かで設定された目標スロットル弁開度tTVOになるよ
うに電制スロットル弁3を制御して処理を終了する。こ
のステップ23がスロットル弁駆動手段に相当する。この
ように、図3のステップ3と図4のステップ16との双方
でアクセル開度Ac が全閉であると判定されることによ
り、電制スロットル弁3とEGR弁5とを閉弁するよう
に目標スロットル弁開度tTVOおよび目標EGR率t
EGRが設定されるので、電制スロットル弁3とEGR
弁5とを略同期させて閉弁することが可能となる。
【0024】図5は、上述のフローチャートに従って制
御されるEGR弁および電制スロットル弁の、減速時に
おける動作を示すタイミングチャートであり、(1) はア
クセルセル開度Ac 、(2) は目標EGR率tEGR、
(3) はEGR弁の開度、(4) は目標スロットル弁開度t
TVO、(5) は実際のEGR率、(6) は、図示平均有効
圧力Pi を、それぞれ示す。また、(a) は通常のEGR
率の場合、(b) はより大量のEGRを行った場合を示し
ている。
【0025】アクセル開度Ac (アクセル開度センサ11
の出力)が所定期間に所定値以上減少したことが検出さ
れると、目標スロットル弁開度tTVOはその時点の値
に固定される(区間x〜y)。その後、アクセル開度A
c が全閉になり所定の減速条件を充たすと、目標EGR
率tEGRが0に設定されると共に、EGR弁開度が減
少し始める。一方、これと同期して目標スロットル弁開
度tTVOを減少させることにより、電制スロットル弁
3とEGR弁5とが略同期して閉弁する(区間y〜
z)。
【0026】こうして、大量のEGRが行われた状態の
減速時においても十分な吸入空気量を確保することがで
き、実際のEGR率が高くなりすぎることはない。よっ
て、失火等による図示平均有効圧力Pi の落ち込みを防
止して、安定した運転性を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、ISC弁の容量等に関係なく、電制スロッ
トル弁の通過空気量を制御することにより、減速時のE
GRガス濃度を薄くできる。このため、減速時にも失火
せず、運転性を損なわずに大量のEGRがかけられるの
で、ポンプ損失が低減されて燃費が向上するという効果
がある。また同時に、燃焼温度の低減により、NOx の
排出量を抑制できるという効果もある。さらに、失火が
防止されることにより、排気を浄化する触媒コンバータ
の劣化を抑制できるという効果もある。
【0028】また、請求項2に係る発明によれば、EG
R弁の開度変化に略同期させて目標スロットル弁開度を
減少補正することにより、電制スロットル弁の閉弁をE
GR弁の閉弁に容易かつ正確に同期させることができる
という効果がある。また、請求項3に係る発明によれ
ば、前回設定された目標スロットル弁開度から所定値を
減算した値を次の目標スロットル弁開度として設定する
という簡便な構成ではあるが、前記所定値として適当な
値を選択すれば、より正確にEGR弁に同期させが電制
スロットル弁の閉弁を実現することができるという効果
がある。
【0029】また、請求項4に係る発明によれば、アク
セル開度が全閉となったことを条件としてEGR弁と電
制スロットル弁とが閉弁を開始するので、閉弁開始の判
定が簡便で確実であり、容易に実施できるという効果が
ある。また、請求項5に係る発明によれば、減速状態を
容易に検出し、それ以外の状態で不用意にスロットル弁
開度の補正制御が行われるのを防止して、安定した運転
性を保持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本構成を示すブロック図
【図2】 本発明のスロットル弁開度制御装置を適用し
たエンジンの一例を示すシステム構成図
【図3】 EGR弁の制御を行うフローチャート
【図4】 電制スロットル弁の制御を行うフローチャー
【図5】 減速時におけるEGR弁および電制スロット
ル弁の動作を示すタイミングチャート
【符号の説明】
1 エンジン 2 吸気通路 3 電制スロットル弁 4 燃料噴射弁 5 燃焼室 6 点火プラグ 7 排気通路 8 EGR通路 9 EGR弁 10 コントロールユニット 11 アクセル開度センサ 12 クランク角センサ 13 エアフローメータ 14 電動モータ 15 電動モータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
    出手段と、 検出された運転状態に基づいて目標排気還流率を設定
    し、少なくとも所定の減速条件が充たされたときには前
    記目標排気還流率を略0に設定する目標排気還流率設定
    手段と、 設定された目標排気還流率になるように排気還流弁を駆
    動する排気還流弁駆動手段と、 前記アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、 検出されたアクセル開度に基づいて目標スロットル弁開
    度を設定する目標スロットル弁開度設定手段と、 設定された目標スロットル弁開度になるように電制スロ
    ットル弁を開閉駆動するスロットル弁駆動手段と、 を備えるエンジンのスロットル弁開度制御装置におい
    て、 前記エンジンの減速状態を検出する減速検出手段と、 前記減速状態の検出時に前記目標スロットル弁開度を補
    正することにより前記排気還流弁の閉弁に略同期させて
    前記電制スロットル弁を閉弁する閉弁同期手段と、 を設けたことを特徴とするエンジンのスロットル弁開度
    制御装置。
  2. 【請求項2】前記閉弁同期手段は、前記目標スロットル
    弁開度を、前記減速状態の検出時に固定し、前記所定の
    減速条件が充たされたときから徐々に減少補正すること
    を特徴とする請求項1記載のエンジンのスロットル弁開
    度制御装置。
  3. 【請求項3】前記目標スロットル弁開度の減少補正は、
    前回設定された目標スロットル弁開度から所定値を減算
    した値を次の目標スロットル弁開度として設定するもの
    であることを特徴とする請求項2に記載のエンジンのス
    ロットル弁開度制御装置。
  4. 【請求項4】前記アクセル開度が全閉であることを前記
    所定の減速条件とする請求項1〜請求項3のいずれか1
    つに記載のエンジンのスロットル弁開度制御装置。
  5. 【請求項5】前記減速検出手段は、前記アクセル開度検
    出手段の検出するアクセル開度が所定期間に所定量以上
    減少したときに減速状態と判定することを特徴とする請
    求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のエンジンのス
    ロットル弁開度制御装置。
JP24644696A 1996-09-18 1996-09-18 エンジンのスロットル弁開度制御装置 Pending JPH1089130A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281303A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2011117410A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関の吸入空気量制御方法
JP2013047486A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2014034892A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃エンジンシステムの制御装置及び制御方法
JP2015227625A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 日産自動車株式会社 ガソリンエンジンの制御装置

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